不确定时滞系统的鲁棒控制
【摘要】:自 20 世纪 50 年代末现代控制理论诞生以来 ,控制理论得到
了飞速的发展。 现代控制理论中的许多结果都是基于一个精确的数学
模型。但在实际工程中 ,控制对象的数学模型大多是不确定模型 ,这是
因为,(1)不可能精确地了解对象的工作机理、 结构和参数 ;(2)常用线性
模型代替实际的非线性模型 ;(3) 常把时变模型看成时不变模型 ,这样
导致了系统模型的不确定性。另外 ,在控制系统的运行中 ,还会出现环
境变化 ,元器件老化问题。如果在设计控制器时 ,没有考虑到这些因素 ,
最终得出的控制器可能不会使得闭环系统具有所期望的性能。因此 ,
对于不确定系统进行研究有重要的理论和实际意义。 在实际的控制过
程中,时滞也是一种普遍现象 ,通常是因为 :(1)物质及信号的传递 ;(2)系
统中信号的测量 ;(3)一些设备的物理性质。时滞系统可以看成是无穷
维系统 ,其控制器的设计比无时滞系统要复杂得多。时滞的存在常常
是系统不稳定或产生不良性能的原因。因此 ,研究时滞系统的鲁棒控
制具有重要的理论和实际价值。 本文主要从时域角度对不确定时滞系
统进行鲁棒控制的研究 ,主要工作包括如下四个部分 :第一部分研究了
一类不确定时滞系统的模型参考自适应跟踪控制问题。 系统中含有不
确定性因素、时滞、干扰 ,其中,干扰和不确定项不满足匹配条件 ,且干
扰的上界未知。对于此类系统 ,把模型参考自适应跟踪控制问题转化
为误差模型鲁棒镇定控制器的设计问题。采用 Lyapunov 函数方法 ,针
对不同特性的不确定性和干扰 ,采用相应的控制策略。结合线性矩阵